陸維超， 夏東進， 楊 帆， 趙建國

（1.揚州大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院， 江蘇 揚州225009； 2.揚州市城市綠化養(yǎng)護管理處， 江蘇 揚州225009）

銀杏（Ginkgo biloba L.），為銀杏科、銀杏屬落葉喬木，裸子植物，又名白果樹、公孫樹等。銀杏出現(xiàn)在2.7億年前，是第四紀(jì)冰川運動后遺留下來最古老的孑遺樹種，素有“活化石”之稱。銀杏具有極高的經(jīng)濟價值、藥用價值以及園林應(yīng)用價值。如銀杏葉片和種子均含有豐富的黃酮類化合物、萜類內(nèi)酯等特異有效成分，具有調(diào)節(jié)抵抗免疫力、預(yù)防老年癡呆和糖尿病等功效［1］。銀杏的繁殖方式主要有播種繁殖、分蘗繁殖、扦插繁殖以及嫁接繁殖等方法。其中，播種繁殖應(yīng)用最廣泛，一般采用大田播種［2］。目前，前人對銀杏播種研究主要集中在播種前處理，如種子的沙藏、水浸、赤霉素處理等［3－4］。然而，對種子播種后環(huán)境處理的研究卻很少。種子發(fā)芽一般會受到土壤的酸堿度和鹽分以及外界環(huán)境溫度的影響，而銀杏種子發(fā)芽與這些環(huán)境因子之間的關(guān)系卻至今未見報道。本實驗通過研究環(huán)境溫度、土壤pH值及鹽分對銀杏種子萌發(fā)影響，探討銀杏種子萌發(fā)特性，為銀杏播種繁殖提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗所用銀杏種子均采自揚州大學(xué)銀杏實驗基地內(nèi)（32°20′N，119°30′E）的同株銀杏，樹齡約為20年，生長發(fā)育正常。于2014年10月15日采集地面上自然脫落的果實，置于陰涼處，待果肉腐爛后去除外種皮與果肉，種子洗凈后晾干，用濕沙拌勻置于通風(fēng)陰涼處，自然層積，沙藏期間保持基質(zhì)濕潤。直至2015年3月22日，取出沙藏種子，清水洗凈，水選去除漂浮種子，選沉淀飽滿種子經(jīng)過1 000mg／L的高錳酸鉀溶液消毒15min并清水洗凈后，用于本實驗。

1.2 試驗方法

1.2.1 溫度處理

將處理后的種子置于晝夜溫差分別為18℃／13℃、23℃／18℃和28℃／23℃的智能人工氣候箱（RXZ－300B）中培養(yǎng)，3種溫度設(shè)置均在18h光照／6h黑暗的周期性光照、空氣相對濕度為72%（光照）／85%（黑暗）的條件下進行，每種溫度處理下播種90粒銀杏種子（分3盆，每盆30粒）。

1.2.2 鹽分處理

分別配制0，0.2，0.4，0.6，0.8mol／L 5個不同濃度梯度的NaCl溶液，按溶液基質(zhì)體積比1∶5浸透基質(zhì)（基質(zhì)采用中性細沙），每個濃度播種90粒銀杏種子（分3盆，每盆30粒），并置于室溫下萌發(fā)。

1.2.3 pH 值處理

分別用HCl和NaOH配制酸性和堿性母液，將酸堿母液以及pH值為7的蒸餾水分別加入濕沙中，調(diào)節(jié)濕沙的pH 值至5.0、6.0、7.0、8.0和9.0（用pH 值計測定），并在播種試驗過程中保持基質(zhì)pH值穩(wěn)定，每個pH值下放置90粒銀杏種子（分3盆，每盆30粒），然后置于室溫下萌發(fā)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

銀杏播種時間為2015年3月23日，以第1粒種子出土發(fā)芽的時間（即4月2日）為種子萌發(fā)第1天，每隔2d統(tǒng)計1次數(shù)據(jù)，至5月5日種子發(fā)芽大致結(jié)束，共統(tǒng)計12次數(shù)據(jù)。

不同條件下的發(fā)芽指數(shù)（GI），其計算公式為：GI＝∑Gt／Dt。式中，Gt為在時間t時的發(fā)芽數(shù)，Dt為發(fā)芽日數(shù)［5］。

種子發(fā)芽勢是以發(fā)芽試驗規(guī)定期限的最初1／3期間內(nèi)的種子發(fā)芽數(shù)占供試種子數(shù)的百分比為標(biāo)準(zhǔn)。種子發(fā)芽率按測試種子發(fā)芽數(shù)占測試種子總數(shù)的百分比進行計算［6］。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對銀杏種子萌發(fā)的影響

如表1所示，晝夜溫度為18℃／13℃的處理組各項發(fā)芽指標(biāo)均最低，其次是晝夜溫度為28℃／23℃處理組。23℃／18℃處理組各項指標(biāo)均最高，發(fā)芽率高達73.33%，發(fā)芽勢為23.33%，發(fā)芽指數(shù)（GI）也比晝夜溫度為28℃／23℃的處理組高1.52，表明晝夜溫度為23℃／18℃是較為適宜的銀杏種子萌發(fā)溫度。23℃／18℃處理組對比18℃／13℃處理組，前者比后者發(fā)芽率高63.33%，發(fā)芽勢高23.33，發(fā)芽指數(shù)也高出4倍多，表明18℃／13℃環(huán)境下不適宜銀杏種子萌發(fā)。

表1 不同溫度對銀杏種子發(fā)芽力的影響

2.2 鹽分對銀杏種子萌發(fā)的影響

5個不同NaCl濃度梯度對銀杏種子處理結(jié)果如圖1所示，隨著鹽溶度的升高，種子萌發(fā)時間推遲，對照（0mol／L）種子萌發(fā)時間最早，比0.2mol／L處理提前約6d，最終發(fā)芽總量也比0.2mol／L處理高近一倍。隨著鹽分溶度的增加，銀杏種子起始萌發(fā)時間推遲，發(fā)芽總量呈明顯下降趨勢，當(dāng)NaCl濃度為0.8 mol／L時，銀杏種子發(fā)芽率為0，表明一定濃度的鹽脅迫明顯影響銀杏種子萌發(fā)，銀杏種子適宜在低鹽或無鹽的基質(zhì)中生長。

2.3 pH值對銀杏種子萌發(fā)的影響

基質(zhì)pH值對銀杏種子萌發(fā)的影響如表2所示，銀杏種子在pH＝5至pH＝9區(qū)間均能大量萌發(fā)，其中pH為6和8的微酸性和微堿性基質(zhì)中種子發(fā)芽勢均為3.34%，而其他處理組為0，表明在發(fā)芽試驗最初1／3期間內(nèi)只有這2組種子發(fā)芽，顯示銀杏種子在微酸性和微堿性基質(zhì)中發(fā)芽速度和整齊度較好。此外，銀杏種子在微酸性基質(zhì)中的發(fā)芽指數(shù)最高，其次是微堿性基質(zhì)。上述結(jié)果表明，銀杏種子在微酸性和微堿性基質(zhì)中均能良好生長，而以微酸性基質(zhì)最適宜。

表2 不同pH值對銀杏種子發(fā)芽力的影響

圖1 不同鹽溶度對銀杏種子萌發(fā)的影響

3 討 論

種子萌發(fā)能力與其環(huán)境溫度密切相關(guān)，種子在萌發(fā)過程中進行著活躍的代謝反應(yīng)，在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高，種子萌發(fā)進程加快，但過低和過高的溫度會使細胞膜透性和酶活性發(fā)生改變，從而影響種子萌發(fā)［7－9］。當(dāng)晝夜溫度均高達20℃以上時，錦雞兒（Caragana korshinskii Kom.）種子的萌發(fā)率會隨著溫度的升高而降低［10］；銀杏種子在最高溫度低于21℃時，種子萌發(fā)的各項指標(biāo)均會隨著溫度的下降而降低［11］。本研究結(jié)果表明，銀杏種子萌發(fā)較為適宜的晝夜溫度為23℃／18℃，而當(dāng)晝夜溫度高達28℃／23℃時，種子的萌發(fā)就會受到抑制作用，發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均降低。同時，23℃／18℃處理組對比18℃／13℃低溫處理組，發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均較高。由此可見，當(dāng)晝夜溫度均低于23℃／18℃時，銀杏種子萌發(fā)可能會受到低溫的影響，從而使得種子的萌發(fā)能力明顯下降。

土地鹽堿化是很多地區(qū)所面臨的嚴(yán)重問題，關(guān)于鹽處理對植物種子萌發(fā)的影響一直以來都是研究的熱點［12］。當(dāng)鹽濃度超過了細胞所能承受極限時，會對細胞造成明顯傷害，包括細胞膜結(jié)構(gòu)受損、細胞失水、細胞代謝速率放緩等，使種子萌發(fā)受到抑制，且鹽濃度越高，抑制作用越強［13］。本研究表明，銀杏種子的萌發(fā)率與鹽分濃度關(guān)系密切，在無鹽環(huán)境中萌發(fā)率最大，而在0.8mol／L的高鹽環(huán)境中萌發(fā)率最小。雖然銀杏種子萌發(fā)能力隨鹽濃度增加而降低，但銀杏種子在鹽濃度低于0.8mol／L的情況下仍有一定的萌發(fā)率，表明銀杏在種子萌發(fā)過程中具有一定的抗鹽堿能力，因此，銀杏能在土壤鹽堿度較低的一些地區(qū)正常生長。

pH值也會明顯影響種子的萌發(fā)，如在擬南芥（Arabidopsis thaliana）研究中，pH 值過低會推遲種子發(fā)芽、降低種子萌發(fā)率，幼苗主根生長也會受抑制［14］；而pH值過高會抑制種子萌發(fā)［15］。本研究結(jié)果表明，當(dāng)基質(zhì)pH值過高（pH＝9）或過低（pH＝5）時，銀杏種子也能萌發(fā)，但種子發(fā)芽勢均為0，發(fā)芽指數(shù)也較低，說明當(dāng)基質(zhì)過酸或過堿時會影響銀杏種子萌發(fā)。而微酸性處理組和微堿性處理組之間對比顯示，前者發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均較高。因此，銀杏種子在微酸性土壤中萌發(fā)生長較為適宜。

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